AIP潜艇燃料电池供氢新技术--硼氢化钠水解制氢

氢源是目前移动式燃料电池技术研究和应用的瓶颈之一。本文介绍了AIP潜艇动力对燃料电池供氢技术的特殊要求和世界各国艇用氢源的研究进展,阐述了硼氢化钠水解制氢技术的工作原理和在潜艇环境下应用该供氢技术的优点,并在深入调研该技术的研究进展基础上,提出了将该制氢技术应用于我国AIP潜艇的设想。     

潜艇电化学发电机装置硼氢化钠水解制氢系统两相流动特性研究

潜艇电化学发电机装置硼氢化钠水解制氢系统涉及到复杂的物理化学现象,对制氢过程的气泡形成、生长、浮升、融合、脱离等两相流动现象进行了研究.研究结果可作为潜艇电化学发电机装置硼氢化钠水解制氢系统的产氢过程稳定性、制氢器设计和运行优化、产氢过程的噪声控制等研究的基础.     

未来常规潜艇对新型动力系统的需求

本文从未来常规潜艇作战需求出发,提出必须发展新型动力系统,以满足全程水下、隐蔽作战需要的观点;分析了燃料电池的先进性,得出燃料电池是常规潜艇AIP最佳的动力方案;介绍燃料电池在国外常规潜艇的应用情况及我国潜艇用燃料电池发展情况;提出了我国燃料电池技术有关科研单位应当继续跟踪世界燃料电池技术并加强研究、有关职能部门应当及时推进燃料电池实艇应用的建议。     

现代燃料电池系统的商业化进展

在最近3年里，公共领域对燃料电池动力系统的关注程度有明显的提高。特别是在北美、日本、德国及冰岛等地首先考虑的是氢燃料转化的经济性。而在英国，情况不是这样，根据政府关于未来运输政策的声明及在沃金公司商业化燃料电池动力装置的首次公开演示，这一情况得到了改善。介绍了燃料电池技术在运输业、固定式动力及军品市场的发展现状。所有主要汽车制造商继续评估燃料电池驱动汽车的应用前景，许多工作都是由加利福尼亚燃料电池合作商提供赞助。在美国、日本和欧洲的这一领域，正在进行首批固定式动力装置样机的评估。美国海军的电动舰船项目继续评估采用Dieso 76作为氢源的熔融碳酸盐和质子交换膜燃料电池系统。HDW公司的燃料电池驱动潜艇项目继续向前发展，该项目以第一艘潜艇和1个增加的订货清单命名。但是，关键技术难题仍制约燃料电池系统的普及。燃料电池系统造价仍旧很高，氢的来源及利用率一直是该技术主要挑战性与竞争性难题，有待进一步改进。详细介绍了燃料电池防卫应用方面的进展，讨论了商业化燃料电池在未来防卫应用方面的研制成果。     

舰船燃料电池动力系统研究现状

燃料电池系统具有高效率、低噪声、低电磁信号等显著优点,是未来舰船动力源的最有力竞争者之一。阴极进排气系统、阳极进排气系统、燃料电池堆、水热管理系统以及系统总体优化技术都有尚待解决的难点;贮氢固体的低温释氢技术、重整制氢过程中的高效除硫技术、高温质子交换膜的制取将是实现燃料电池系统广泛应用的关键。     

常规潜艇燃料电池AIP的方案设计

介绍了燃料电池AIP的发展概况、特点,分析了我国常规潜艇采用燃料电池AIP的可能性及必要性。在此基础上,对燃料电池常规潜艇AIP进行方案设计,利用海军部系数法计算并选取模块功率,确定了燃料电池耗氧率以及根据续航力计算需要的储氧量,分析了3种不同规格的燃料电池功率模块对水下性能如续航力、续航时间和巡航航速的影响。方案设计结果表明,燃料电池AIP系统在我国常规潜艇中具有可行性,且在水下续航力、巡航时间等性能上比一般常规潜艇优越。     

使“美人鱼”的神化变成现实（三）：从海水中取氧技术在潜艇上应用的可行性分？

本文以作潜艇的燃料电池氧源和潜艇合作支持系统为应用对象，具体分析了从海水中提取氧的技术在潜艇上应用的可行性。     

燃料电池技术及其在船舶上的应用

以氢为燃料的燃料电池技术正快步迈向实用化，燃料电池装置在船舶上的应用研究取得了巨大的成就，采用燃料电池混合动力的潜艇已投入运行。本文对燃料电池技术的现状及在船舶上的应用前景进行了分析与介绍。     

潜艇质子交换膜燃料电池技术研究

常规柴电潜艇因受传统推进技术的限制,已成为新形势下潜艇续航力、隐身性等的发展瓶颈.而融入创新技术的燃料电池AIP(FC/AIP)推进系统的出现,集众多优点,给常规潜艇的发展带来了一片曙光.文章综述并深入比较世界各国FC/AIP潜艇研究现状、性能特点及发展思想,指出质子交换膜燃料电池(PEMFC)在潜艇上的应用最具吸引力.在分析PEMFC主要特点的基础上,提炼出PEMFC应用中所面临的关键技术,并提出应对策略,以达到扬长避短并充分发挥其优势的目标,为潜艇PEMFC/AIP推进系统的发展提供针对性的指导.     

燃烧电池—21世纪常规潜艇的新能源

描述了常规潜艇ＡＩＰ（Ａｉｒ Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ Ｐｒｏｐｕｌｓｉｏｎ）动力系统的发展状况,探讨了燃料电池ＡＩＰ的基本原理、特点及发展现况,由此展望２１世纪燃料电池新能源将成为常规潜艇的发展方向。     

国外常规潜艇AIP技术现状及发展趋势分析

论述了AIP潜艇的几种形式、基本原理、组成及特点、发展概况,以及各国AIP潜艇的装备情况,对几种形式的AIP技术特点进行了比较,重点介绍了瑞典SE/AIP技术研究动态和发展趋势,提出了AIP技术是未来常规潜艇的发展趋势,SE/AIP技术具有广阔的发展前景。     

The use of hydrogen as a fuel for inland waterway units

Escalating apprehension about the harmful effects of widespread use of conventional fossil fuels in the marine field and in internal combustion engines in general, has led to a vast amount of efforts and the directing of large capital investment towards research and development of sustainable alternative energy sources. One of the most promising and abundant of these sources is hydrogen. Firstly, the use of current fossil fuels is. discussed focusing on the emissions and economic sides to emphasize the need for a new, cleaner and renewable fuel with particular reference to hydrogen as a suitable possible alternative. Hydrogen properties, production and storage methods are then reviewed along with its suitability from the economical point of view. Finally, a cost analysis for the use of hydrogen in internal combustion engines is carried out to illustrate the benefits of its use as a replacement for diesel. The outcome of this cost analysis shows that 98% of the capital expenditure is consumed by the equipment, and 68.3% of the total cost of the equipment is spent on the solar photovoltaic cells. The hydrogen plant is classified as a large investment project because of its high initial cost which is about 1 billion US$; but this is justified because hydrogen is produced in a totally green way. When hydrogen is used as a fuel, no harmful emissions are obtained.     

使用氢气作为内陆水路燃料调查研究(英文)

Escalating apprehension about the harmful effects of widespread use of conventional fossil fuels in the marine field and in internal combustion engines in general, has led to a vast amount of efforts and the directing of large capital investment towards research and development of sustainable alternative energy sources. One of the most promising and abundant of these sources is hydrogen. Firstly, the use of current fossil fuels is discussed focusing on the emissions and economic sides to emphasize the need for a new, cleaner and renewable fuel with particular reference to hydrogen as a suitable possible alternative. Hydrogen properties, production and storage methods are then reviewed along with its suitability from the economical point of view. Finally, a cost analysis for the use of hydrogen in internal combustion engines is carried out to illustrate the benefits of its use as a replacement for diesel. The outcome of this cost analysis shows that 98% of the capital expenditure is consumed by the equipment, and 68.3% of the total cost of the equipment is spent on the solar photovoltaic cells. The hydrogen plant is classified as a large investment project because of its high initial cost which is about 1 billion US$; but this is justified because hydrogen is produced in a totally green way. When hydrogen is used as a fuel, no harmful emissions are obtained.     

氢能源产业技术标准化发展现况

氢能作为一种高效、清洁、可持续利用的二次能源被认为是构建未来以可再生能源为主的多元能源结构的重要载体,以其开发和利用技术为主逐渐形成全球化氢能产业规模,氢能产业技术发展离不开氢能技术标准的推动和支撑,纵观国内外氢能技术标准化的发展及现况,我国氢能技术与国外还存在很大的差距,在液氢制取与储运、船用氢能燃料电池动力系统、加氢站关键设备及部件等技术方面需要加大科研投入,预研相关技术标准,提前谋划布局,以标准引领我国氢能技术及产业快速、高质量发展。     

俄罗斯AIP潜艇电化学发电机装置

文中叙述了俄罗斯AIP潜艇电化学发电机装置的发展状况,详细介绍了"光子"、"波浪"电化学发电机的系统组成、技术特征和参数。     

钒系储氢合金充放氢性能及其数据拟合研究

本文对氢燃料电池用钒基固溶体合金的充放氢性能及其吸附热力学、等温线及等温模型进行研究。采用P-C-T测试仪对钒系储氢合金进行活化并测试其充放氢性能,验证压力和温度对钒系储氢合金充放氢性能的影响,并在实验的基础上对其充放氢过程中所涉及到的吸脱附等温模型、热力学模型进行探讨。研究结果表明:钒系储氢合金在673 K、4 MPa的条件下可实现完全的活化,属于易活化类型储氢合金。在吸附反应第一阶段的吸附等温线拟合结果表明,从相关系数来看,钒系储氢合金的吸氢类型更接近Freundlich模型,热力学研究结果表明,钒系储氢合金的放氢过程为吸热反应。     

氢气储存方法的现状及发展

氢能是21世纪主要的新能源之一。本文介绍了几种常用的储氢技术如高压压缩储氢技术、液化储氢技术和金属氢化物储氢技术等的研究进展,比较了各种储氢的优缺点,并对规模储氢技术的发展前景进行了预测和展望。